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《中国农业大学》 2005年
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苹果属山定子Mb.nramp1基因克隆及其功能的初步研究

肖海华  
【摘要】:Nramp(Natural Resistance-Associated Macrophage Protein)是一个膜整合蛋白家族,该家族基因成员在金属离子的转运,尤其是在铁离子的代谢中起着重要的调控作用。本文以苹果属抗寒砧木山定子(Malus baccata(L.)Borkh)为试材,根据植物中Nramp1基因的保守区域设计简并引物,采用RT-PCR与RACE法相结合,从苹果属山定子中克隆Nramp1基因,并在真核模式生物酵母中对该基因功能进行了初步研究。主要结果如下: 1.率先从苹果属山定子中克隆到一条长为2090 bp的cDNA序列,该基因含有长为1656 bp的开放阅读框,编码531个氨基酸。将所得序列在GenBank中进行同源性比较,结果表明该基因属于Nramp基因家族,而且与番茄中的Nramp1基因具有极高的同源性,将该基因命名为Mb.nramp1,基因登录号为AY724413。与植物中的同源基因进行序列比对,结果表明Mb.NRAMP1与LeNRAMP1具有很高的同源性,同源性为66%,相似性为80%;与OsNRAMP1的同源性为63%,相似性为68%;与AtNRAMP1同源性为55%,相似性58%。Mb.NRAMP1蛋白含有推断的N-端相连的糖基化位点,12个推断的跨膜域(TMs)和在第八和九个跨膜域之间第四个胞内环中有一个一致的转运基序。 2.山定子中该基因为单拷贝。正常供铁条件下,Mb.nramp1基因在根中转录水平极低,在叶片中几乎不表达。缺铁条件下,Mb.nramp1基因在根中转录水平迅速提高,直到缺铁15天时转录仍处于较高水平。然而,直到缺铁15时时叶片中表达仍然很微弱。 3.Mb.nramp1基因转化酵母突变株DEY1453生长状况明显好于空载体转化后的突变株。培养基中BPDS增加到15 μM时,转化了Mb.nrampl的酵母细胞生长状况与野生型相差无几。在30μM BPDS时,Mb.nrampl转化的细胞与低浓度BPDS相比生长延缓,但是明显优于空载体转化的DEY1453突变株。与较低浓度BPDS相比,野生型酵母(DY1457)的生长量也减少了。初步证明Mb.nramp1编码具有功能的铁转运蛋白,转运蛋白Mb.NRAMP1能够使酵母吸收铁的突变株恢复突变。进一步在酵母细胞中对Mb.NRAMP1进行亚细胞定位研究,结果表明该蛋白主要位于细胞膜内侧的内吞泡膜上,还有一小部分位于多聚小泡上。 初步提出植物中存在第三种铁吸收机制-内吞机制,构建了内吞机制模型。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S661.1

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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